肖湘卉,马耀绒,张艳芬,马颖红
(渭南市气象局,陕西渭南 714000)
渭南市雷暴天气的气候及环流特征分析
肖湘卉,马耀绒,张艳芬,马颖红
(渭南市气象局,陕西渭南 714000)
利用渭南市11县(区)1971—2010年雷暴观测资料,对渭南市雷暴的时间、空间分布特点和初、终日期特征进行分析,结果表明:雷暴北部最多,东南部次之,西南部最少;渭南市年平均雷暴数随年代呈减少趋势;雷暴季节变化明显,6—8月是多发时段,7月是高发期;雷暴初日一般出现在4月中、下旬,终日一般出现在9月中、下旬;一天中19—20时为雷暴的高发期。根据近10 a来5—9月渭南市雷暴出现前12~24 h 500 hPa环流形势特征,可将雷暴天气形势分为短波槽型、副高低槽型、西风槽型和西北气流型4种类型,同时总结出各类型的天气特征。
雷暴;气候特征;天气分型;渭南市
雷暴是积雨云强烈发展阶段产生的闪电鸣雷现象,常伴有暴雨、大风、冰雹,甚至龙卷风等强对流天气,是一种严重的灾害性天气,给人民生命财产造成严重威胁和损失,因此研究雷暴天气有着十分重要的意义。白光弼等[1]对陕西省雷电活动特征进行了分析,并对陕西省雷暴活动区进行了划分;李亚丽等[2]对陕西省雷暴的时空分布特征及日变化规律进行了分析;胡江波[3]对汉中地区雷暴的时空分布和初终日期特征进行了分析;许新田等[4]对陕西省冰雹气候特点和环流背景进行了分析,并对降雹期间的环流形势进行了分型。截止目前渭南市雷暴天气的研究还较少,因此有必要对渭南市的雷暴天气进行研究。
采用1971—2010年渭南市11县(区)40 a逐日地面雷暴观测资料,对渭南市雷暴的时间、空间分布特点和初、终日期特征进行分析。规定某站1 d内(20—20)发生1次或1次以上的雷暴为一个雷暴日,全市有5个或以上气象观测站出现雷暴为一个渭南市雷暴日。利用2005—2013年近10 a MICAPS实况资料,对渭南市60 个雷暴日天气出现前12~24 h 500 hPa环流形势特征进行天气环流形势分型。
2.1 年季变化
1971—2010年渭南市年平均雷暴日为20 d,雷暴日最多的年份出现在1977年(34 d),最少出现在2009年(11 d),年际差异很大。单站年雷暴日最多为48 d,1977年出现在韩城;单站年雷暴日最少为5 d,2009年出现在临渭区。雷暴日最多的年份也是单站雷暴出现最多的年份。
由图1可以看出,20世纪70年代到21世纪前10年,雷暴的变化趋势随年代的增加依次减小。这与蔡新玲[5]等得出的结论相一致。
图1 1971—2010年渭南市雷暴日年际变化曲线
2.2 月季变化
由图2可以看出,1971—2010年渭南市12月没有出现过雷暴,1月和2月几乎没有雷暴, 3月和11月雷暴出现很少,4月开始雷暴日迅速增加,7月达到峰值,9月急剧下降,10月再次下降。雷暴日夏季(6、7、8月)最多,约占全年雷暴日的72.9%,这主要是6月下旬西太平洋副热带高压(简称副高,下同)西伸北跳,渭南受副高外围暖湿气流与西风带冷槽影响,引发雷暴天气。
图2 渭南市雷暴频次月变化
2.3 逐时变化
以渭南市临渭区为例,分析2001—2008年7—8月雷暴日变化规律(图3)。由图可见40%的雷暴出现在夜间(20—08时不记录雷暴出现的具体时间),60%的出现在白天(08—20),19—20时是雷暴的高发期,11—14雷暴出现的机会最小。
图3 2001—2008年临渭区测站雷暴频次逐时变化
2.4 初、终日特征
从表1可以看出,渭南市各测站雷暴多年平均初日普遍出现在4月中、下旬,平均终日普遍出现在9月中、下旬。据统计,雷暴初日出现最早的测站是蒲城,出现在1978-01-01,其次是华阴和潼关,出现在1997-02-27和2004-02-20;终日最晚的是华阴,出现在1981-11-30。渭南市雷暴平均持续期为140~161 d,其中大荔最短,韩城最长。
表1 渭南市1971—2010年各测站雷暴的平均初终日期及持续期
2.5 空间分布特征
渭南市年平均雷暴日一般在15~27 d,且分布不均匀,呈现北部偏多,西南偏少,东南部较多的特点(图4),韩城最多,年雷暴日为27 d;临渭区最少为15 d,渭南市北部为山地丘陵,中南部为为平原,华阴、潼关喇叭口地形对气流有明显的辐合作用。这种地形、地貌分布差异是导致雷暴空间分布差异的主要原因。
图4 渭南市年雷暴频次的多年平均分布(单位为d/a)
雷暴天气出现前12~24 h 500 hPa高空环流形势特征主要分为4种类型(表2)。
(1) 短波槽型 贝加尔湖附近为低槽,中低纬度气流平直,贝加尔湖低槽底部有下滑的冷空气,低层700~850 hPa宁夏到甘南附近有切变线,或陕西西南部、四川西部到甘南有气旋式环流,渭南受低压环流或西南气流影响,产生常伴有短时强降水、冰雹和短时大风的雷暴,该种雷暴具有很强的局地性,且灾害性强,5—6月出现的较多,占总雷暴日的31%。(2)副高低槽型 西太平洋副热带高压势力较强,渭南处于副高588 dagpm线边缘或副高控制的西南气流中,贝加尔湖到新疆为东北—西南走向长波槽,长波槽前分裂冷槽向南加深,移到河套附近,中低层宁夏—甘肃南部有切变,地面配合有锋面,常造成渭南区域性雷暴或暴雨。此类雷暴7—8月出现的较多,占总雷暴日的31%。(3) 西风槽型 河套西部—高原东南侧有西风槽或宁夏—甘肃南部有低槽,700 hPa为切变线或明显的气旋性环流。此类型占总雷暴日的22%,属于一般性对流天气,造成的灾害较弱。(4)西北气流型 西北气流型占总雷暴日的16%,西北气流型天气形势下的雷暴75%的伴有局地暴雨、冰雹和短时大风。该型又可分为三种类型:① 蒙古东部—华北有强冷涡,渭南处于冷涡底部或后部且受西北气流控制,冷涡分裂较强冷空气,在西北气流的引导下入侵渭南北部,叠加在底层暖湿气流之上,在这种高、低空环流形势配置下,渭北极易产生伴有短时强降水、冰雹、短时大风的强对流天气。② 中纬度呈现西高东低形势,贝加尔湖南部到河套北部有低涡,低涡底部的冷空气在较强的西北气流影响下直接影响渭南,低层700~850 hPa渭南处于西南暖湿气流中,地面上冷高压在关中东部形成回流影响渭南,这类雷暴具有更强的局地性,雷暴时伴有冰雹、短时大风和暴雨等灾害性天气。③ 一次降水过程结束后,渭南处于槽后西北气流中,有较强的干冷空气,由于天气快速转晴,午后地面加热,形成局地热力环流,加上湿度大,形成局地对流天气。
表2 各类天气分型下的雷暴天气特征及占比例
(1) 渭南市年平均雷暴日为15~27 d,分布不均,北部偏多,西南部偏少,东南部较多。
(2) 渭南市一年四季均有可能出现雷暴。雷暴日主要集中在夏季6—8月,占全年雷暴的72.9%。一日中19—20时是雷暴的高发期。
(3) 近40 a来渭南市雷暴日的变化趋势是随着年代的增加依次减少。
(4) 渭南市雷暴平均初日普遍出现在4月中下旬,终日普遍出现在9月中下旬,平均持续期一般为140~161 d。
(5) 渭南市雷暴天气的环流分型主要为短波槽型、副高低槽型、西风槽型和西北气流型四种类型,反映了雷暴天气的环流特征,为渭南雷暴天气预报提供依据。
[1] 白光弼,曹继军.陕西省雷电活动特征分区及活动区划分[J].陕西气象,2000(4):30-31.
[2] 李亚丽,杜继稳,鲁渊平,等.陕西雷暴灾害及时空分布特征[J].灾害学,2005,20(3):99-102.
[3] 胡江波.汉中地区雷暴的气候特征分析[J].安徽农学通报,2010,16(19):171-172.
[4] 许新田,宁志谦,唐伯波,等.陕西冰雹气候特点及环流特征分析[J].陕西气象,2002(5):4-6.
[5] 蔡新玲,刘宇,康岚,等.陕西省雷暴的气候特征[J].高原气象,2004,增刊(23):120-123.
肖湘卉,马耀绒,张艳芬,等.渭南市雷暴天气的气候及环流特征分析[J].陕西气象,2014(5):38-40.
1006-4354(2014)05-0038-03
2014-04-30
肖湘卉(1965—),女,陕西华县人,高级工程师,从事中短期预报及服务。
收稿日期:2014年陕西省气象局预报员专项项目(2014Y-18)
P446
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